Lei de Gay-Lussac

Lei de Gay-Lussac refere-se a diferentes leis nomeadas em homenagem ao cientista francês Joseph Louis Gay-Lussac (1778-1850) e que tratam das propriedades dos gases. As leis de Gay-Lussac se aplicam tanto quimicamente, quanto fisicamente no comportamento dos gases.

1ª Lei: Proporções Volumétricas 
O estudo da transformação isovolumétrica (abaixo), resultou na Lei Volumétrica de Gay-Lussac. É também conhecida pela lei da combinação de volumes ou lei das proporções volumétricas constantes, e é utilizada, em maior parte, no ramo da química. Tem relação com o estudo dos volumes dos gases que participam de uma reação química. Tem o seguinte enunciado:Os valores dos volumes em uma reação química são diferentes dos valores matemáticos.

Em relação a transformação volumétrica, a lei de Gay-Lussac diz, em resumo, além da proporção volumétrica dos gases, quando medidos na mesma temperatura e pressão, serem constantes, há também uma razão de números inteiros, em geral pequenos, existente entre os volumes dos gases reagente e os produtos da reação química.

2ª Lei: Transformação Isovolumétrica 
É também conhecida por isocórica ou isomérica, e ocorre quando o volume de um dado gás permanece constante, mas com variações de temperatura que acarretam em variações de pressão. Também relaciona o volume de substâncias gasosas antes e depois da ocorrência de reações químicas. Tem o seguinte enunciado:
Tem-se então a relação:

onde:

 é a pressão do gas.
  é a temperatura termodinâmica.
  é uma constante.

Portanto para comparar a mesma substância em estados diferentes (estando de acordo com as condições acima) afirma-se que:

Em uma transformação isovolumétrica, o aumento da pressão do gás ocorre devido ao aumento das colisões entre moléculas, quando a temperatura aumenta. Esse efeito pode ser notado, por exemplo, nos pneus de borracha, pois quando a sua temperatura aumenta, a pressão no interior dos pneus também se eleva. Daí então a importância da calibragem regular dos pneus, a fim de regular os níveis de pressão.

Essa relação entre variáveis foi publicada em 1802, baseada no estudo desenvolvido cerca de 20 anos antes pelo também francês Jacques Charles, à quem foi atribuída a descoberta da relação entre temperatura e volume de um certo gás, com pressão constante, conhecida por '''Lei de Charles''. Devido a essa semelhança, é comumente encontrado na literatura a nomenclatura "Lei de Gay-Lussac e Charles".A semelhança entre leis também permitiu que Gay-Lussac e Lord Kelvin estabelecessem o valor de zero absoluto de temperatura, resultando assim na criação da escala Kelvin.

3ª Lei: Transformação Isobárica 
É uma das leis das transformações gasosas, cujo enunciado diz:Obtendo, assim, a seguinte relação:

Para a compreensão da Lei de Gay-Lussac, considere um gás em um recipiente com uma tampa que seja móvel. Dessa forma, se aquece o gás, deixando a tampa livre. Com o aumento da temperatura, é possível notar a expansão do gás, resultando na elevação da tampa e, em consequência, o aumento do volume. Então, se a temperatura aumenta, o volume também deve aumentar. E vice-versa. Para que a pressão permaneça constante.

Curiosidade 
A junção das leis de Gay-Lussac, Charles e Boyle e a lei de Avogadro, formam a lei dos gases ideais.

Ver também
 Lei de Avogadro
 Gás ideal
 Lei de Boyle-Mariotte
 Lei de Charles

Ligações externas

Bibliografia
Horácio Macedo - Físico-Química I - páginas 49 a 53 -  Guanabara Dois - Rio de Janeiro- RJ - Brasil - 1981
Walter John Moore - Físico-Química vol 1 - tradução da quarta edição americana por Helena Li Chun e outros - páginas 10 a 13 - Editora Edgard Blücher Ltda. - 1976
Gilbert W. Castellan - Físico-Química -  tradução de Luiz Carlos Guimarães - Livros Técnicos e Científicos Editora S.A. - páginas 6 a 11 - 1976
Geraldo Camargo de Carvalho - Química Moderna - páginas 206 a 215 - Editora Scipione - São Paulo - SP - Brasil - 1997
Teruko Y. Utimara e Maria Duronorego Linguanoto - Química - páginas 161 a 165 - Editora FTD - São Paulo - SP - Brasil - 1998
Ricardo Feltre diz que também seria hipótese para ser usada na Petrobrás - Fundamentos da Química - 3a edição - Editora Moderna - São Paulo - SP - Brasil - 2001
J. L. Gay-Lussac, Ann. Chim. 43 (1802) 137.

Termodinâmica
Gay-Lussac
Leis dos gases